第6章_数字调制系统.ppt

目标要求 一、基本要求 目标要求 二、基本要求 目标要求 三、重点、难点 主要内容 6.1 概述 一、正弦形载波表达式： 或 式中，A － 振幅 (V)； f0 － 频率 (Hz)； ?0 = 2? f0 －角频率 (rad/s)； ? 为初始相位 (rad)。 6.1 概述 二、3种基本的调制制度： 1、振幅键控ASK 2、频移键控FSK 3、相移键控PSK 6.1 概述 三、矢量表示法和矢量图 移动通信中的调制技术 6.2 二进制振幅键控(2ASK) 一、基本原理 1.表示式： 式中，?0＝2?f0为载波的角频率； 6.2 二进制振幅键控(2ASK) 2.调制方法 : 相乘电路：包络可以是非矩形的 开关电路：包络是矩形的 2ASK波形 6.2 二进制振幅键控(2ASK) 3. 解调方法： 包络检波法（非相干解调）－不利用载波相位信息： 2ASK的非相干解调 6.2 二进制振幅键控(2ASK) 相干解调法－利用载波相位信息： 2ASK的相干解调 6.2 二进制振幅键控(2ASK) 二、功率谱密度 设2ASK随机信号序列的一般表示式为 ： 式中，an － 二进制单极性随机振幅； g(t) － 码元波形； T － 码元持续时间。 则可以计算出： 式中， Ps(f) － s(t)的功率谱密度； PA(f) － A(t)的功率谱密度。 ∴若求出了PA(f) ，代入上式就可以求出Ps(f) 。 6.2 二进制振幅键控(2ASK)－功率谱密度 求PA(f)：由式(5.5-29)p101： 式中，fc ＝ 1/T G1(f) － 基带信号码元 g1(t) 的频谱 G2(f) － 基带信号码元 g2(t) 的频谱 设：单极性二进制码；g(t)是宽度为T高度为1的门函数； 0、1等概率出现，即P=1/2 则，（P101） 6.2 二进制振幅键控(2ASK)－功率谱密度 因为： 所以： PA(f)和Ps(f)的曲线 6.2 二进制振幅键控(2ASK) 三、误码率 假设：信道噪声是均值为零的高斯白噪声（一般信 道的随机噪声均属此情况）。 设在T 内，带通滤波后的接收信号和噪声电压等于: 式中， ∵n(t)是一个窄带高斯过程 ，故有（p46） 6.2 二进制振幅键控(2ASK)－误码率 将上两式代入y(t)式，得到： 或 上式为滤波后的接收电压，下面用它来计算误码率。 6.2 二进制振幅键控(2ASK)－误码率 1.相干解调法的误码率： 抽样判决处的电压x(t)为 式中，nc(t) － 高斯过程。 6.2 二进制振幅键控(2ASK)－误码率 ∴当发送“1”时，x(t)的概率密度等于： 当发送“0”时，x(t)的概率密度等于： 6.2 二进制振幅键控(2ASK)－误码率 令h为判决门限， 则,将发送的“1”错判为“0”的概率等于： 式中(p45,2.7-17)， 将“0”错判为“1”的概率等于： 6.2 二进制振幅键控(2ASK)－误码率 当P(1) = P(0) 时，相干解调的总误码率为： 当h值等于最佳门限值h*时， 解得： 故归一化最佳门限值： 其中，r为信噪比， 6.2 二进制振幅键控(2ASK)－误码率 将 代入 可得到最后结果： 当信噪比r1时（P44,2.7-13b）， 6.2 二进制振幅键控(2ASK)－误码率 2.包络检波法的误码率 ∵ 输出是其输入电压y(t)为 故其包络可表示为 可见，发“1”时带通滤波器输出的包络服从莱斯分布，发“0”时带通滤波器输出的包络服从瑞利分布。 6.2 二进制振幅键控(2ASK)－误码率 假定判决门限值等于h，并规定当V h时，判为收到“1”；当V ? h时，则判为“0”。 可以计算出，当大信噪比时，误码率为： 6.2 二进制振幅键控(2ASK)－误码率 3.比较（r1）： 相干解调法 包络检波法 （1）相干检测比非相干检测容易设置最佳判决门限电平； （2）大信噪比时，相干检测的误码率总低于包络检波法； （3）相干检测要插入相干载波，故设备复杂。 6.2 二进制振幅键控(2ASK)－误码率 【例6.1】设有一个2ASK信号传输系统，其中码元速率RB = 4.8?106 Baud，接收信号的振幅A=1mV，高斯噪声的单边功率谱密度n0=2?10-15 W/Hz。试求：1）用包络检波法